电阻应变式称重传感器内部是由固定阻值的电阻以及电阻应变片组成的惠斯登电桥。
如下图所示,当受到物体的重力时,一侧桥臂的电阻应变片发生弹性形变,电阻值发生变化。
使得电阻的分压值也随之发生变化,左右桥臂的电阻分压差值发生变化。
桥臂之间的电压差可以表示为V=Vin*R3/(R1+R3)-Vin*R4/(R2+R4)。
当没有受到物体重力时,R1=R2=R3=R4,此时,输出的电压差V=0。
当R3发生变化,增加到R3+ΔR,此时,桥臂输出电压约为V=Vin*ΔR/(R1+R3)。
在称重传感器的规格书中,将称重量程对应的V/Vin值称为灵敏度,
V/Vin=ΔR/(R1+R3)。
比如下图的规格书中,
灵敏度为2mV/V,也就是称重量程对应的ΔR/(R1+R3)=0.002
从上表的称重传感器的规格书中,我们可以知道,R1+R3=2倍的输出阻抗=2*350=700欧。
额定负荷对应的电阻变化ΔR=700*0.002=1.4欧。
所以在称重传感器施加了额定负荷之后,R3的电阻由700欧变成了701.4欧。
这么小的电阻变化显然无法用普通的万用表测试出来。
需要用精度达到1毫欧的毫欧表进行测量。
在上图的规格书中,我们还可以知道,信号+和电源-之间的连接的就是用于称重的电阻应变片。
因此,可以通过两个步骤测量称重传感器是否有故障:
用普通的万用表测量信号+与电源+,信号+与电源-,信号-与电源+,信号-与电源-之间的电阻,如果电阻值与根据规格书所标称的输出电源的4倍相差不多,则整个惠斯登电桥是正常的。
进一步确认电阻应变片是否正常,用毫欧表测量信号+与电源-之间的电阻,在称重传感器上施加额定负荷之后,如果电阻的变化达到了规格书推算出的数值,由没有故障。如上图规格书,电阻值应该由700欧增加到701.4欧。
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